為了更好地服務客戶，三當家決定改變人工揀選模式，引入機器人智能物流解決方案，與Geek+合作部署智能機器人倉庫，通過機器人搬運指定貨架到揀選工作站完成“貨到人”揀選，有效提高倉儲作業(yè)效率。

　　湖北三當家供應鏈管理有限公司(以下簡稱“三當家”)作為3PL，為多家大型電商平臺提供倉儲物流服務。2017年8月，由Geek+部署實施的位于武漢的三當家“貨到人”倉庫正式投入運營。該項目從系統(tǒng)部署到投入運營僅耗時55天，創(chuàng)造了“貨到人”系統(tǒng)建設的最快紀錄。

　　項目背景

　　三當家所處的電商行業(yè)倉儲物流面臨兩大主要挑戰(zhàn)，一是訂單處理難度大，二是訂單響應時效高。在此基礎上又細分為多個難點，包括：以分為主，以存為輔，訂單履行效率要求越來越高;海量SKU，存儲深度淺且有波動;海量訂單，但訂單行少且深度淺;訂單量存在波動，促銷季達到峰值;出入庫流量大，要求作業(yè)效率高、差錯率低。因此，大規(guī)模高效精準拆零揀選成為倉儲作業(yè)的重點與難點。

　　為了更好地服務客戶，三當家決定改變人工揀選模式，引入機器人智能物流解決方案，與北京極智嘉科技有限公司Geek+合作部署智能機器人倉庫，通過機器人搬運指定貨架到揀選工作站完成“貨到人”揀選，有效提高倉儲作業(yè)效率。

武漢三當家倉庫內景

　　系統(tǒng)組成

　　此次部署的整套機器人系統(tǒng)主要由四部分組成：極智機器人、極智管理系統(tǒng)、標準揀選工位和機器人充電站。此外，還有與系統(tǒng)相匹配的機器人貨架。

　　1、極智機器人

　　該項目使用的Geek+研發(fā)生產的P500機器人，自重130kg，最大舉升重量500kg，運行速度平均1.5m/s，使用二維碼導航視覺導航方式，紅外避障方式，并可選配激光雷達和超聲避障。機器人采用鋰離子電池38.5Ah，可自動充電并實現24小時無間斷運行。

P500 機器人

　　2、極智管理系統(tǒng)

　　極智管理系統(tǒng)是整個機器人系統(tǒng)的大腦，負責調度機器人根據指令完成工作。系統(tǒng)架構主要分為機器人調度平臺、智能倉儲管理系統(tǒng)以及算法仿真平臺，包含多個系統(tǒng)層級和功能模塊，根據客戶系統(tǒng)傳送的訂單自動分配機器人搬運貨架。

　　極智管理系統(tǒng)包含多種精密邏輯算法，例如，機器人貨架可根據商品熱銷程度來進行合理排布，機器人路徑規(guī)劃及規(guī)避擁堵，以保證機器人選擇最優(yōu)路徑，提高作業(yè)效率。

　　商品熱銷程度從高到低顯示:紅色為最高，紫色為最低

　　3、標準揀選工位

　　揀選工位可完成上架、揀選、盤點等多種功能，每個工位只需要配備1人，大幅節(jié)省人力。

　　4、機器人充電站

　　Geek+機器人采用“淺充淺放”模式，充電5分鐘可持續(xù)工作1小時，以滿足最大數量機器人同時工作的需求。機器人會根據自身的剩余電量自動安排充電時間，無需人工干預。

　　此次部署的三當家倉庫總面積超過3000平方米，以泛生活類目平價商品為主，日均活躍SKU有5500個。整個倉庫共1185組貨架，30810個儲位，50臺機器人，7個揀選工位，3個上架工位。整倉使用“貨到人”智能揀選系統(tǒng)，通過移動機器人搬運貨架實現“貨到人”揀選，揀選人員只需根據顯示屏和播種墻電子標簽的提示，從指定貨位取出相應數量的商品放入訂單箱即可，揀選效率可達到600件/h，上架效率達到800件/h。

　　實施過程與技術亮點

　　1、貨架改良

　　三當家倉庫原來采用的輕型隔板貨架，高度為1.8m。在部署“貨到人”倉庫后，貨架統(tǒng)一更換為機器人貨架，高度提升至2.2m，存儲能力比普通隔板貨架高約35%以上，大大提升了倉庫的存儲容量。整個倉庫沒有揀貨員行走，無需設立過多主通道，而且貨架擺放密度高，使得倉庫面積利用率大大提升。另外，“分散存儲+隨機存儲”的方式將同一種商品分散到不同貨架的不同貨位，令同一個貨架上的SKU組合盡可能多，可大大提升庫位利用率。

　　2、退供貨流程優(yōu)化

　　電商將商品存入三當家倉庫，通過各自平臺進行優(yōu)惠特賣，銷售周期為7～14天。特賣期結束后，如有剩余庫存，三當家倉庫則進行退供流程，將存貨原路退給相應的供應商。

　　“貨到人”系統(tǒng)可通過優(yōu)化上架策略，將同一品牌商品上至同一貨架或貨位，并根據商品銷售熱度合理安排貨架排布。在特賣期結束后，可直接按品牌將商品退回至供應商，大大節(jié)省時間和成本。

　　3、軟件算法策略完善

　　機器人由后臺管理系統(tǒng)調度來完成揀貨任務，因此完善的系統(tǒng)架構和算法就顯得尤為重要。Geek+后臺管理系統(tǒng)分為5大主要功能模塊。

Geek+ 管理系統(tǒng)功能模塊

　　軟件系統(tǒng)的架構主要包括：

　　①機器人調度平臺：可與客戶WMS/MES對接，根據客戶業(yè)務特點靈活拓展各種揀選、搬運和分揀的解決方案。

　?、谥悄軅}庫管理模塊：可獨立作為WMS幫助客戶管理庫存、訂單，并實現各種優(yōu)化策略。

　?、鬯惴ǚ抡嫫脚_：驗證各種算法效率及對業(yè)務場景的適配性，確保系統(tǒng)效率最優(yōu)。

　　在系統(tǒng)算法層面采用四種優(yōu)化策略：a.關聯(lián)挖掘+聚類分析;b.熱度分析+動態(tài)調整;c.波次優(yōu)化+任務均衡;d.最優(yōu)路徑+交通管理。根據門店訂單波次以及業(yè)務特性，可以動態(tài)調整貨位位置，根據不同SKU的熱銷度來安排貨架位置，以最大程度優(yōu)化機器人搬運距離。

　　4、業(yè)務流程可根據實際作業(yè)情況靈活調整

　　機器人系統(tǒng)具有高度的靈活性，可根據不同作業(yè)的業(yè)務點切換為不同流程;工位模塊可在上架、揀貨、盤點中切換;流程可切換為日常流程和促銷流程;貨架的尺寸和形式也可以根據業(yè)務特性進行調整。

　　應用效果及未來發(fā)展

　　1、“貨到人”系統(tǒng)的優(yōu)勢

　?、賿x高效

　　以拆零揀選為例，“貨到人”揀選系統(tǒng)每小時可以大約完成800～1000訂單行，是傳統(tǒng)拆零揀選(包括紙單揀選、RF揀選)的8～15倍。這對于大型電子商務物流配送中心動輒數百人的揀選隊伍來說，無疑具有巨大的優(yōu)勢。

　　高效的另一個指標是準確性。配合電子標簽、RF終端、稱重系統(tǒng)等輔助揀選系統(tǒng)，“貨到人”揀選系統(tǒng)具有非常高的準確性。傳統(tǒng)揀選系統(tǒng)的準確率一般徘徊在99.5%～99.9%，而“貨到人”揀選系統(tǒng)的誤差可控制在萬分之五以內。由此，可以從根本上去掉復核環(huán)節(jié)，進一步減少作業(yè)人員。

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　　“貨到人”揀選系統(tǒng)的存儲密度大大提高。以拆零揀選為例，傳統(tǒng)的揀選方式作業(yè)空間最多維持在2米以內，即使采用閣樓貨架系統(tǒng)，其空間利用率也非常有限，大致在25%以下，有的系統(tǒng)空間利用率甚至在15%以下。而“貨到人”系統(tǒng)采用立體存儲方式，空間利用率可以達到45%以上;如果采用密集存儲技術，空間利用率更是可以達到60%以上，是傳統(tǒng)方式的4～5倍?？紤]到大型物流配送中心的作業(yè)面積可達5萬平方米以上，空間利用率的大幅度提升，其經濟效益將非常顯著。

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　　“貨到人”揀選的另一重要優(yōu)勢是大幅度降低作業(yè)人員的勞動強度，是物流系統(tǒng)“以人為本”設計理念的具體體現。

　　傳統(tǒng)的“人到貨”拆零揀選作業(yè)，由于作業(yè)場地很大，完成一個班次的作業(yè)往往需要揀貨員走很長的路程，員工苦不堪言。而“貨到人”拆零揀選作業(yè)幾乎沒有行走路程，其揀選工位充分考慮人體的舒適度，有的對平臺高度可以做到隨意調節(jié)，以適應不同身高作業(yè)人員的需求，使勞動強度大大降低。

　　此外，“貨到人”揀選系統(tǒng)還具有安全存儲、快速存儲等諸多優(yōu)勢，是傳統(tǒng)揀選系統(tǒng)所不可比擬的。

　　2、項目效果

　　物流追求的目標是快捷和準確，而企業(yè)關注的卻是利潤和成本，物流技術的發(fā)展無不圍繞這些目標和需求推進?！柏浀饺恕奔夹g的發(fā)展，正是體現了這一根本需求，從而具有很強的實用性。

　　Geek+在此次項目部署過程中充分了解客戶原有作業(yè)模式的痛點，即人工揀貨行走距離長。因此從海量SKU中選擇適合的品類放入機器人區(qū)，減少人工區(qū)揀貨范圍，提高整體出庫效率。

　　在三當家實際倉儲環(huán)境中，相比傳統(tǒng)人工作業(yè)方式，機器人系統(tǒng)在上架、理貨、訂單揀選的環(huán)節(jié)中都大幅度提升了作業(yè)效率。在上架/理貨環(huán)節(jié)，機器人系統(tǒng)通過“貨到人”方式將作業(yè)效率提高至人工的1.5倍;在訂單揀選環(huán)節(jié)，將效率提高至人工揀貨的2～3倍。

　　3、未來發(fā)展

　　“貨到人”揀選系統(tǒng)具有十分明顯的優(yōu)勢，以前限于自動化實現的難度大和成本高而難以推廣。隨著人工成本的不斷攀升，以及實現自動化作業(yè)的難度和成本的逐漸降低，“貨到人”揀選技術有了全面應用的現實基礎。

　　此次Geek+與三當家聯(lián)手打造的電商倉配3PL的機器人倉庫，無論是從雙方的配合度、系統(tǒng)部署實施的時效以及系統(tǒng)上線后運營所帶來的效率提升等方面來看，都標志著“貨到人”系統(tǒng)在電商倉配場景的應用已日臻成熟。未來，隨著電商行業(yè)的不斷發(fā)展，客戶對于訂單時效的要求提升將促使倉儲物流作業(yè)不斷提高效率。在新零售的大趨勢下，電商行業(yè)面臨轉型期，物流倉儲的效率也成為新時代企業(yè)競爭力的重要體現之一，倉儲機器人系統(tǒng)和電商倉配將會有更加緊密的合作以及更廣泛的應用。